DE2129150A1 - Elektrische Steckverbindung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl-Ing. R

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN 1 1 · Juni 197 1 POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

MB Metals Limited

Victoria Road

Portslade, Sussex BNh 1YH/England

Elektrische Steckverbindung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung, die sich insbesondere für elektrische Geräte eignet, bei denen eine grosse Anzahl von Leitungen und Anschlüssen zu verbinden ist.

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Die Steckverbindung gemäss der Erfindung zeichnet sich aus durch eine Isoliergrundplatte, die mehrere Leitungen aufweist, von denen sich jede zwischen einem Kontaktbereich eines ersten Satzes von Kontaktbereichen, die in einer ersten Richtung angeordnet sind, und • einem Kontaktbereich eines zweiten Satzes von Kontaktbereichen erstreckt, die in einer Richtung angeordnet sind, die zu der ersten Richtung unter einem Winkel verläuft.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren 1 bis 10 erläutert. Es zeigts

Fig. 1 schematisch in perspektivischer Darstellung die Rückseite eines Gehäuses eines elektrischen Gerätes,

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des Gerätes der Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einiger in Fig. 2 dargestellter Teile,

Fig. h eine Aufsicht auf eine gedruckte Schaltkreissteckverbindung,

Fig. 5 eine Aufsicht einer Zwischensteckverbindung,

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Fig. 6 eine Aufsicht einer Zwischensteckverbindung in einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 7 eine Aufsicht eines Teils eines gedruckten Schaltkreises, der zum Bau einer Zwischensteckverbindung in einer weiteren Ausführungsform verwendet werden kann,

Fig. 8 eine Aufsicht einer Zwischensteckverbindung, die mittels des gedruckten Schaltkreises der Fig. 7 hergestellt ist,

Fig. 9 einen Querschnitt einer Kontaktleiste, die zum Bau der Steckverbindung der Fig. 8 verwendet werden kann, und

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Verbindungen in ,zwei Ebenen zwischen der Steckverbindung der Fig. 8 und einem gedruckten Schaltkreiskabel ο

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BeivLelen Arten von elektrischen Geräten besteht die Notwendigkeit, Verbindungen zwischen einer relativ grossen Anzahl von Anschlüssen und Leitungen herzustellen. Figo 1 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung die Rückseite eines solchen Gerätes» Das Gehäuse 10 trägt einen Rahmen 11, an dem eine Reihe von Klemmleisten 12 angeordnet ist, die Kontaktreihen '13 tragen· In vielen Fällen können die Klemmleisten 12 Randsteckverbindungen für gedruckte Schaltkreisplatten sein, von denen eine bei 14 gezeigt ist. Oft ist jedoch eine grosse Anzahl derartiger Anschlüsse zur Herstellung von Verbindungen erforderlich·

Eine übliche Möglichkeit der Herstellung von Verbindungen zwischen solchen Anschlüssen ist eine vorzugsweise gedruckte Schaltkreissteckverbindung. Ein Beispiel einer solchen Steckverbindung ist in Fig. 4 gezeigt. Sie besteht aus einer Grundplatte 15, zweckmässigerweise aus einer Fiberglas- und Kunstharzzusammensetzung, auf der durch irgendeinen gedruckten Schaltkreis oder ein ähnliches Verfahren parallele Leitungen 16 ausgebildet sind. In Abständen sind an den Leitungen Anschlussvergrösserungen 17 ausgebildet, die geeignete Öffnungen umgeben. Eine derartige gedruckte Schaltkreissteckverbindung kann auf die Anschlüsse 13 gesteckt und durch geeignete Lötverbindungen zwischen den Anschlüssen 17 und 13 kann eine grosse Anzahl von Verbindungen schnell hergestellt werden.

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In einigen Fällen ist die Dichte der Anschlüsse und der Verbindungen derart, dass es schwierig ist, eine praktische Anordnung herzustellen. In einem solchen Fall werden durch gedruckte Schaltkreisvorrichtungen, die in mehreren verschiedenen Ebenen liegen, gemäss der Erfindung Verbindungen hergestellt. Fig. 2 und 3 zeigt eine Anordnung dieser Art, bei der zwei Ebenen rechtwinklig zueinander verlaufen. Fig. 4 und 5 zeigt Ausführungsformen gedruckter SchaltkreisSteckverbindungen, die für eine solche Anordnung verwendet werden können.

Fig. 2 zeigt eine Klemmleiste 12, die mehrere Kontakte .13 aufweist, von denen angenommen wird, dass in zwei vertikalen Reihen verlaufen. Eine gedruckte Schaltkreis-Zwischensteckverbindung bzw. ein Adapter ist vorgesehen, dessen Funktion es ist, Gruppen von Anschlüssen in den beiden vertikalen Reihen zu verbinden und entsprechende Kontaktanschlüsse in zwei Ebenen aufzuweisen.

Wie die Figuren 2 und .5 zeigen, ist die Zwischensteckverbindung ein gedrucktes Schaltkreiselement, das einen ersten Satz in einer Reihe liegender Kontaktbereiche 21 aufweist, in die die Kontakte I3 in einer vertikalen Reihe eingreifen können· Von jedem Kontaktbereich 21 erstreckt sich eine Leitung 23 zur einem weiteren Satz von in einer Reihe liegenden Kontaktbereichen 24, an denen schematisch dargestellte Randkontakte 24* befestigt sind. Die Kontaktbereiche 2k verlaufen in einer Reihe, die rechtwinklig zu der der

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Kontaktbereiche 21 angeordnet ist. Das Schaltkreiselement 20 weist weiterhin einen dritten Satz von in einer Reihe liegenden Kontaktbereichen 22 auf, in die Anschlüsse in einer vertikalen Reihe eingreifen sollen, die zu der Reihe 13 parallel ist. Jeder dieser Kontaktbereiche ist über eine Leitung 25 mit einem vierten Satz von Kontaktbereichen 26 verbunden, an denen Randkontakte 26' befestigt sind₀

Die Ränder, an denen die Kontakte 24 und 26 liegen, verlaufen rechtwinklig zueinander. Die Zwischensteckverbindung, die in Fig. 5 gezeigt ist, wird längs der beiden Linien 27 und 28 gefaltet, so dass sie danach in etwa U-förmig ausgebildet ist. Die Zwischensteckverbindung wird auf geeignete Anschlüsse 13 der Leiste 12 gesteckt und Lötverbindungen werden zwischen den Anschlußstellen 21, 22 und den Anschlüssen 13 hergestellt. Wie Fig. 2 zeigt, verlaufen die Kontakte 24 nunmehr nach oben und die Kontakte 27 von der Anordnung aus nach rückwärts.

Die Kontakte 24 und 26 werden durch eine weitere gedruckte Schaltkreissteckverbindung verbunden, die beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist. Diese besteht aus wenigstens zwei Gruppen von Leitungen 30 bzw. 31· Die Leitungen 30 haben Anschlussteile 32 für die Verbindung mit den Kontakten 24. Die Leitungen 31 haben entsprechende Anschlussteile 33 zur Verbindung mit den Kontakten 26. Die Steckverbindung der Fig. 4 wird längs der Linie 35 rechtwinklig gefaltet, so" dass die Anschlussstellen danach bezüglich der Kontakte 24 und 26 richtig angeordnet sind. Eine ständige Verbindung

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kann in üblicher Weise durch Löten hergestellt werden und die Anordnung hat dann das in Fig« 3 gezeigte Aussehen. Die flexible Steckverbindung der Fig. k kann stellenweise durch Verwendung von Versteifungs-1 eisten 3^ versteift werden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Zwischensteckverbindung, die gemäss der Erfindung verwendet werden kann. Die Steckverbindung besteht aus einer Isoliergrundplatte 31» die flexibel sein kann, auf der mehrere gedruckte Leitungen 32 angeordnet sind, die sich zwischen einen Satz von Kontaktbereichen 33» die in einer ersten, vertikalen Richtung angeordnet sind, und einen zweiten Satz von Kontaktbereichen 3^ erstreckt, die in einer zweiten Richtung angeordnet sind, die bei dieser Ausftihrungsform zu der Richtung des ersten Satzes rechtwinklig verläuft.

Jeder Kontaktbereich 33 und 34 weist in der Isoliergrundplatte eine Öffnung auf, durch die bei der Verwendung ein Kontaktelement gesteckt und durch Löten mit der gedruckten Leitung verbunden ist« Die Kontaktbereiche 3.4 sind weiter voneinander entfernt als die Bereiche 33.

Fig. 7 zeigt einen Teil eines gedruckten Schaltkreises für die Konstruktion einer weiteren Ausführungsform einer Zwischensteckverbindung· Der Schaltkreis besteht aus einer flexiblen Isoliergrundplatte 41, auf der ein nur schattiert angegebenes Metallmuster angeordnet ist. Dieses Muster wird zunächst mit Isoliermaterial bedeckt,

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das in vier schraffierten Bereichen entfernt wird, die durch die Linienpaare 42, 43, 44 Und 45 angegeben sind. Der Schaltkreis wird dann auf die durch die Linie 46 angegebene Form zugeschnitten, um eine Isoliergrundplatte 4i zu erhalten, die einen ersten Satz Leitungen 47 trägt, von denen sich jede zwischen einem Kontaktbereich 42 eines ersten Satzes von Kontaktbereichen und einem zweiten Kontaktbereich 43 eines zweiten Satzes von Kontaktbereichen erstreckt. Die beiden Kontaktbereichsätze sind parallel zueinander angeordnet* Die P Grundplatte 41 trägt auch einen zweiten Satz Leitungen 48, von denen sich jede zwischen einem Kontaktbereich 44 eines dritten Satzes von Kontaktbereichen und einem Kontaktbereich 45 eines vierten Satzes von Kontaktbereichen erstreckt. Die Kontäktbereiche 44 sind in einer Richtung angeordnet, die, wie gezeigt ist, vertikal verläuft. Die Richtungen, in denen die beiden Sätze von Kontaktbereichen angeordnet sind, sind somit rechtwinklig zueinander angeordnet·

Fig. 8 zeigt, wie ein anhand der Fig. 7 beschriebenes Schaltkreiselenient zu einer Zwischensteckverbindung 49 ausgebildet werden kann, mit der eine Verbindung zwischen einer ersten Reihe von Anschlüssen und Leitungen in zwei Ebenen hergestellt werden kann. Eine Kontaktleiste 51 ist auf den horizontal angeordneten Satz von Kontaktbereichen aufgesetzt. Wie Fig* 9 zeigt, besteht jede Kontaktleiste aus einem Isolierkörper 52, der so geformt ist, dass er eine nach oben offene Rinne 53 mit geneigten Seiten bildet. In den Körper 51 sind mehrere Kontakte 54, 55 eingebettet, von denen jeder

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mit Zähnen versehen ist, die sich durch die geneigten Seiten der Rinne 53 und mit einem Endteil 54a, 55a durch den Körper nach aussen erstrecken. Der Teil der gedruckten Steckverbindung 56, der einen Satz von Kontaktbereichen trägt, wird, wie gezeigt ist, in die Rinne gefaltet und durch Einsetzen eines elastischen Keils 57 gehalten, der die Leitungen der Steckverbindung 56 auf die Zähne der Kontakte drückt und die Anordnung sichert.

Pig. 10 zeigt, wie eine Steckverbindung der anhand der Figuren 7 bis 9 erläuterten Art verwendet werden kann, um Verbindungen zwischen einen Doppelsatz von in einer Linie angeordneten Kontakten herstellen kann, die in zwei Ebenen, beide rechtwinklig zu der Richtung verlaufen, in der der Doppelsatz ausgerichtet ist. Die Steckverbindung 49 wird längs paralleler Linien 58» 59 (Fig. 8) gefaltet, so dass die Kontaktbereiche 43 und 44 in einer Ebene liegen und mit zwei parallelen Reihen von Kontakten zusammenwirken können, die vertikal nach unten (wie in Fig. 10 angenommen wird) durch Öffnungen in den Leitungen und der Isoliergrundplatte in jedem Kontaktbereich verlaufen können, während die Sätze von Kontaktbereichen 42 und 45 in Ebenen liegen, die rechtwinklig und parallel, jedoch im Abstand von der Ebene des ersten und dritten Kontaktsatzes verlaufen. Die Kontakte, die in die Bereiche 43, 44 eingreifen, sind in Fig. 4 der Einfachheit halber weggelassen. Kontaktleisten 50, 51 sind so mit den beiden Zweigen eines in Längsrichtung gefalteten, gedruckten Schaltkreiskabels 60 verbunden, dass die Anschlussteile der beiden Kontaktleisten sich durch Öffnungen in Kontaktgruppen 61, 62

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erstrecken und mit diesen verlötet sind, die in Ebenen angeordnet sind, die rechtwinklig zueinander und zu der Ebene verlaufen, in der eine Reihe von Anschlussteilen liegt.

Es können so viele Zwischensteckverbindungen verwendet werden, wie erforderlich ist und die Anordnung des flexiblen, gedruckten Zwischenschaltkreises, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, muss eine geeignete Leitungsanordnung aufweisen. Die parallelen Leitungen, die in Fig.4 gezeigt sind, sind für eine Sammelschienenverbindung geeignet, es können jedoch auch andere Arten von Verbindungen verwendet werden_o

Die beschriebene Anordnung erlaubt eine wesentlich höhere Verbindungsdichte zwischen Einheiten, ohne dass eine Änderung der Klemmleiste, wie z.B. der Klemmleiste 12, erforderlich wäre. Die Zwischensteckverbindungen können andere Formen und Ausbildungen aufweisen als die in Fig. 5 gezeigte und die Anschlusskontakte können sich in mehr als zwei Ebenen erstrecken.

Die beschriebene Anordnung hat verschiedene Vorteile. Zum Beispiel lassen die auf die Anschlüsse der Leisten 12 aufgesetzten gedruckten Schaltkreiszwischensteckverbindungen die Anschlüsse zum weiteren Verdrahten durch übliche oder andere Einrichtungen, z.B. zur Herstellung von Wickellötverbindungen, zugänglich. Es ist auch möglich, auf die Steckverbindungen Informationen zu drucken, die die Identifizierung der verschiedenen Schaltkreise ermöglicht. Auch lässt die Verwendung

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flexibler Steckverbindungen Toleranzen bei der Befestigung der Klemmleisten zu. Die Verwendung flexibler Zwischensteckverbindungen ist aus dem gleichen Grund von Vorteil. Ausstrdem ermöglicht es die Flexibilität der Zwischensteckverbindungen beim Zusammenbau, die Zwischenschaltkreise, die Hauptschaltkreise und die Steckverbindungen zusammenzubauen, bevor sie in dem Gehäuse angeordnet werden..

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   ./Elektrische Steckverbindung, gekennzeichnet durch eine Isoliergrundplatte (20), die mehrere Leitungen. (23) aufweist, von denen sich jede zwischen einem Kontaktbereich eines ersten Satzes von Kontaktbereichen (21), die in einer ersten Richtung angeordnet sind, und einem Kontaktbereich eines zweiten Satzes von Kontaktbereichen (24) erstreckt, die in einer Richtung angeordnet sind, die zu der ersten Richtung unter einem Winkel verläuft.
2. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gründisolierplatte (2O)weitere Leitungen (25) aufweist, von denen sich jede zwischen einem Köhtaktbereich eines/itritten Satzes von Kontaktbereichen (22), die in einer dritten Richtung angeordnet sind» die zu der ersten Richtung parallel verläuft, und einem Kontaktbereich eines vierten Satzes von Kontaktbereichen (26) erstreckt, der in einer vierten Richtung angeordnet ist»
3. 3* Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand in der zweiten Richtung , zwischen den Kontaktbereichen (2k) des zweiten Satzes grosser ist als der Abstand in der ersten Richtung zwischen den Kontaktbereichen (2I) des ersten Satzes.
4. 10985 17 1338k. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kontaktbereichen (24,26) des zweiten und vierten Satzes einzelne Kontakte angreifen," die in Elementen aus isolierendem Material gehalten werden und von diesen vorstehende Anschlussteile aufweisen.
5. 5ο Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und dritte Satz von Kontaktverbindungen (21,22) in parallelen Richtungen und in der zu der parallelen Richtung senkrechten Richtung in geringem Abstand voneinander angeordnet sind.
6. 6. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Richtung senkrecht zu der vierten Richtung verläuft.
7. 7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (20) längs zweier paralleler Linien gefaltet ist, so dass der zweite und vierte Satz von Kontaktbereichen (2^,26) in Ebenen liegen, die jeweils senkrecht und parallel, jedoch versetzt zu der Ebene verlaufen, die den ersten und dritten Satz von Kontaktbereichen (21,22) enthält.

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